Treinamento do SINERCOM Emprego de Reuso de Resíduos para Matriz Energética Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” Contato: Prof Dr Elói Fonseca Tel: +55 12 981393422 Email: eloi@rosana.unesp.br São Paulo, 04/07/2017 Contabilização e Pré-Faturamento

Resíduos no Planejamento Energético Nacional Processo de Avaliação Custos Características Disponibilidade Adequabilidade Potenciais Lixo, Esgoto, Palha de Soja, Palha de Milho, Esterco de suínos, aves e gado leiteiro (confinados). Reciclagem, Digestão Anaeróbica e Combustão (Caldeira ou Incineração) Recicláveis, Biogás, Biometano, Calor, Eletricidade Indústria, Eficiência Energética, Geração Elétrica, Cogeração, Máquinas Agrícolas, Transportes INSUMOS TECNOLOGIAS PRODUTOS MERCADOS Viabilidade Competitividade Qual arranjo acarreta o menor custo para a sociedade?

Requisitos da Pesquisa de Reuso de Resíduos Diversidade de Conhecimento – Multidisciplinar Projetos sistêmicos focados em pesquisa aplicada Modelos representativos Modularidade e adaptabilidade Compromisso custo x benefício Topologia Bottom-Up x Top Down (heritage) Aplicações isoladas e integradas

Pesquisas Propostas A) Aplicação de sistemas modulares para a produção de biocombustíveis e geração integrada de energia em redes de energia inteligentes a partir de resíduos sólidos urbanos e rurais. B) Pesquisa aplicada de sistema modular de produção de briquetes, biocombustíveis e geração integrada de energia para aplicação em redes de energia inteligentes (REI) a partir de resíduos sólidos de madeira.

Roadmap Resíduos Vegetais

Usina de Briquetes

Roadmap da Pesquisa Resíduos Orgânicos Simulação de uma planta preliminar Caracterização dos resíduos e do Biogás/Syngas Purificação do Biogás/Syngas Combustão dos gases em Moto-Gerador Acoplamento à rede elétrica (Smart Grids) Extrapolação e otimização (Planta Final) Instrumentação da planta piloto Biodigestão Gaseificação

WBS

Contato Prof Dr Elói Fonseca Email: eloi@rosana.unesp.br Tel +55 18 32849697 Cel +55 12 981393422

Slides extras para dúvidas Os slides a seguir serão empregados caso necessário em discussões após a apresentação.

Aplicações derivadas

Resíduos Sólidos Urbanos Quantidade Composição 67 milhões de toneladas 56% Matéria orgânica 36% Recicláveis 8% Outros 1.350 mil tep – 4,3 milhões de m³/dia Concentrado em áreas de grande população Potencial Energético Resíduos de pecuária Quantidade Fator de Metanização 320 milhões de toneladas Fator de metanização médio de 50 m³ de CH4/t 11.100 mil tep – 35,4 milhões de m³/dia 62,5% do potencial está nos resíduos de aves. Só foram considerados rebanhos confinados. Potencial Energético

Premissas para as análises econômicas Financeiras Rurais Urbanos TMA – 10% Juros – 4,5% Financiamento – 16 anos Equity – 10% Biomassa Agrícola – R$/t 125 Biomassa Pecuária – R$/t -50 Taxa de Tratamento de RSU - R$/t – 50 Energia Conservada – R$/MWh 113 Biodigestão elétrica – 1MW, 35% de eficiência, FC de 90%, investimento de MR$ 16 Redução da TUST e TUSD – 50% Biodigestão elétrica – 1MW, 35% de eficiência, FC de 90%, investimento de MR$ 45 Redução TUSD e TUST – 100% Geração de Eletricidade Investimentos alemães 15% dos utilizados (http://web-resol.org/cartilhas/giz_-_guia_pratico_do_biogas_final.pdf) Foi considerada uma sensibilidade de 50% Produção de Biometano Biodigestão para biometano – 190m³/h de bio-CH4, 70% de eficiência de purificação, investimento de MR$ 16 Biodigestão para biometano – 190m³/h de bio-CH4, 70% de eficiência de purificação, investimento de MR$ 45

Biogás no Planejamento Energético Nacional Análise SWOT da Bioenergia Residual Grande Produtor de Biomassa Obrigações Legais Experiência em desenvolvimento de cadeias de bioenergia Cadeia Logística Rural fraca Pouca Interação entre agentes Grande mercado potencial Desenvolvimento de novas cadeias industriais Desenvolvimento de renda local Geração de postos de trabalho Diversas externalidades ambientais positivas Desenvolvimento de Mercados correlacionados Fraca Coordenação de diferentes agentes Dificuldade de fazer negócios Pontos Fortes Pontos Fracos Todos esses pontos devem ser avaliados de maneira integrada, através da metodologia de Avaliação de Impacto, para uma melhor decisão sobre alternativas de incentivo Oportunidades Ameaças

Biogás no Planejamento Energético Nacional Análises de Potencial - ano base 2012

Biogás no Planejamento Energético Nacional Alternativas Tecnológicas Cadeias do Biogás Biomassa Resíduos Agrícolas Resíduos da Pecuária Resíduos Sólidos Urbanos Esgoto Vinhaça e Torta Resíduos Agroindustriais Tecnologias conversão/uso (1) Motores de Combustão Interna Queima em caldeiras ou queimadores Tratamento e Upgrade do biogás Tecnologias conversão/uso (2) Injeção na rede de Gás Natural Uso combustível Uso veicular Eletricidade Biogás Calor Biometano

Viabilidade Econômica de Briquetes Os custos com depreciação incluem o valor dos equipamentos e estimativa de frete (até SP), instalação, prédio e infraestrutura; Os custos com com mão-de-obra são calculados sobre uma base salarial de R$ 2.500,00 por funcionário (incluindo os impostos e os encargos sociais); Os custos de manutenção variam de acordo com a abrasividade da matéria prima; Os custos com energia elétrica baseiam-se em uma tarifa de R$ 0,75/kWh; O custo total não inclui os custos com matéria prima e com a embalagem do briquete;

Viabilidade Econômica de Briquetes Tabela 1: Custo de produção de Briquetes de resíduo agrícola úmido – 8 horas/dia durante 22 dias/mês Capacidade produtiva 1,1 tonelada/hora Produção mensal 194 toneladas Funcionários 3 Energia consumida 63 kWh Custo de depreciação equipamentos R$ 40,98 /tonelada Custo com mão-de-obra R$ 54,95 /tonelada Custo de manutenção R$ 12,95 /tonelada Custo de energia elétrica R$ 43,91 /tonelada Custo Total R$ 152,79 /tonelada

Viabilidade Econômica de Briquetes Tabela 2: Retorno do investimento para produção de briquetes de resíduo agrícola úmido – 8 horas/dia durante 22 dias/mês Custo da produção (Tabela 1) R$ 152,79 /tonelada Valor de venda do Briquete R$ 305,58/tonelada Investimento em equipamentos para produção e análise de Briquetes R$ 1.440.800,00   Retorno do investimento 49 meses Produção em 49 meses 9.506 toneladas